Adresa IP

Predpokladajme, že jeden z našich priateľov sa s nami chce stretnúť, ale nepozná našu adresu. Spýta sa na našu adresu a my mu dáme našu adresu, napríklad 02, Vidyapuri Road, Supaul, Bihar, India. Po zadaní adresy môže ľahko nájsť našu adresu. To isté sa robí aj v prípade internetu. Každá sieť má pridelenú adresu.

IP adresu prideľuje IANA (Internet Assigned Numbers Authority). IANA je zodpovedná za systém adresovania IP

Adresa IP je dlhé binárne číslo zložené z jednotiek a núl. Adresa IPv4 má 32 binárnych číslic (alebo bitov). IPv6 má 128 bitov, čo umožňuje používať oveľa viac IP adries. Adresy IP sa zvyčajne zapisujú v ľudsky čitateľnej forme, kde je 8 bitov zoskupených do jedného oktetu. Adresy IPv4 sa zvyčajne zapisujú ako skupina štyroch čísel. Každé číslo môže mať hodnotu od 0 do 255. Adresy IPv6 sa zapisujú ako skupina ôsmich hexadecimálnych čísel. Mnohé adresy Ipv6 obsahujú veľa núl. Existujú špeciálne pravidlá, ktoré hovoria, že v určitých prípadoch sa tieto nuly nemusia písať.

Niektoré IP adresy môžu byť v miestnej sieti pridelené voľne. Keďže nie sú jedinečné, nie sú smerované na internet. Adresy, ktoré možno voľne prideľovať, sa nazývajú súkromné adresy IP, tie, ktoré sú jedinečné, sa nazývajú verejné. Na smerovanie je potrebné súkromnú adresu preložiť na verejnú. Tento proces prekladu medzi súkromnými a verejnými adresami sa nazýva preklad sieťových adries alebo NAT. Túto úlohu často vykonávajú aj smerovače a firewally.

Existujú tri rôzne typy adries:

• Unicastové adresy: Adresa je priradená jednému konkrétnemu zariadeniu. Toto je najčastejší prípad, väčšina adries sú unicastové adresy.
• Vysielané adresy: adresujú všetky počítače v tej istej sieti. V niektorých prípadoch je to užitočné, napríklad na automatické získanie novej adresy. Odosielateľ odošle údaje raz a zariadenia používané na smerovanie údajov si podľa potreby vytvoria kópie.
• Viacadresové adresy: Tento prípad je podobný vyššie uvedenému prípadu vysielania: Niektoré zariadenia majú záujem prijímať určité údaje a sieť ich podľa potreby kopíruje. Veľkým rozdielom oproti vyššie uvedenému prípadu vysielania je, že všetky zariadenia pripojené k sieti s vysielaním vidia údaje odoslané pomocou vysielania. Pri multicastingu sa zariadenia musia prihlásiť, aby videli daný obsah. Zariadenia v tej istej sieti, ktoré nie sú prihlásené, obsah neuvidia.

Existujú rôzne spôsoby, ako získať novú IP adresu a nebyť viac blokovaný za vandalizmus. Jeden z nich sa nazýva Bootstrap Protocol (zvyčajne skrátene BOOTP). Zariadenie, ktoré potrebuje novú adresu, nevie, v akej sieti sa nachádza, preto použije adresu IP so samými nulami (0.0.0.0), ktorú odošle ako broadcast do aktuálnej siete na špeciálny port. Okrem toho posiela MAC adresu sieťovej karty a 4 bajty náhodného čísla. Server BOOTP pošle odpoveď, tiež ako broadcast, adresovanú na iný port. Odpoveď bude obsahovať adresu MAC klienta, náhodné číslo a adresu IP klienta. Keď klient prijme údaje, nastaví zadanú adresu. Ak je takto nakonfigurovaný server BOOTP, odošle aj adresu IP a názov hostiteľa servera BOOTP, názov a cestu k súboru, ktorý sa má načítať na spustenie klienta (pomocou TFTP), alebo názov adresára, ktorý má klient pripojiť pomocou NFS.

Protokol DHCP rozširuje protokol BOOTP a umožňuje odosielať viac informácií, napríklad adresu časového servera alebo informácie užitočné na smerovanie.

Automaticky získané IP adresy môžu byť dynamické alebo statické. Statické adresovanie znamená, že ten istý počítač dostane vždy tú istú IP adresu. Pri dynamických adresách zariadenie dostane ďalšiu adresu, ktorá sa nepoužíva. Dynamické adresy, ktoré sa používajú, sa musia z času na čas prehodnotiť. Ak sa neobnovia, môžu sa použiť pre iné zariadenia.

V protokole IPv4 sa každá adresa skladá zo štyroch 8-miestnych binárnych čísel, ktoré sa nazývajú oktety. Adresa IPv4 má celkovo 32 bitov. Najväčšie číslo, ktoré možno vytvoriť pomocou 8 bežných číslic, je 99 999 999, ale najväčšie číslo, ktoré možno vytvoriť pomocou 8 binárnych číslic, je 255 (11111111 v binárnej sústave), takže každý oktet môže byť akékoľvek číslo od 0 do 255.

Adresa IPv4 môže vyzerať takto:

198.51.100.137

Každý oktet sa prevedie do desiatkovej formy a oddelí sa bodkou.

S dvoma rôznymi koncovými číslami sú spojené aj špeciálne významy. Vo všeobecnosti posledné číslo 0 znamená sieť (tzv. základná adresa) a posledné číslo 255 znamená všetky hostiteľské počítače v tejto sieti (tzv. broadcastová adresa). Počítače, ktoré sú v rovnakej miestnej sieti, majú spoločné 3 zo 4 čísel. Počítač môže byť vo viac ako jednej sieti. Môže mať aj niekoľko názvov.

Verejné/súkromné adresy

Problémom protokolu IPv4 je, že umožňuje iba 4,3 miliardy adries a my sme ich už takmer všetky využili. Na oddialenie tohto problému bol vytvorený preklad sieťových adries (NAT). Pri preklade sieťových adries sieť zdieľa jednu verejnú adresu IP a každému počítaču v sieti prideľuje súkromnú adresu IP. Všetci, ktorí žijú v tom istom dome, používajú tú istú adresu, ale pošta môže byť určená pre viacero rôznych ľudí žijúcich v dome.

Špeciálne IP adresy

Niektoré IP adresy sú vyhradené na špeciálne účely. Napríklad adresa 127.0.0.1 sa nazýva Loopback Address (spätná adresa) a všetky pakety odoslané na túto adresu sa vrátia späť do počítača, ktorý ich odoslal, napríklad odoslanie pošty sebe samému. Hoci sa to nemusí zdať užitočné, používa sa na testovanie serverov.

Môže definovať ako identifikuje triedu siete

Môže byť definovaný ako identifikuje hostiteľa v sieti

Je to trvalá internetová adresa. Nemožno ju zmeniť, musíme ju nakonfigurovať ručne. Používa sa v menších sieťach, všetky servery používajú statické IP. Je to jednoduchý spôsob komunikácie.

(Dynamický znamená neustále sa meniť)

Je to dočasná internetová adresa. Prideľuje ju server DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) z určitého rozsahu IP adries.

Podsieťovanie IPv4

Aby sieť fungovala rýchlejšie, je rozdelená na podsiete. Na tento účel IP adresa obsahuje ID siete, ID podsiete a ID hostiteľa. Na určenie veľkosti ID siete, podsiete a hostiteľa sa používa špeciálne binárne číslo nazývané maska podsiete.

Pôvodný protokol IPv4 podporoval len 254 sietí, preto bola v roku 1981 špecifikácia internetového adresovania zmenená na triednu sieťovú architektúru. Triedna sieťová architektúra umožňovala väčší počet jednotlivých sietí. Prvé tri bity adresy IP určovali jej triedu. Pre bežnú počítačovú komunikáciu (Unicast) boli definované tri triedy (A, B a C). Veľkosť sieťového ID vychádzala z triedy adresy IP. Každá trieda používala viac oktetov pre sieťové ID, čím sa ID hostiteľa zmenšilo a znížil sa počet možných hostiteľov.

Siete s triedami boli od roku 1993 nahradené beztriednym medzidoménovým smerovaním (CIDR). CIDR poskytuje aj sieťovú adresu a adresu hostiteľa. CIDR nemá triedy, čo znamená, že veľkosť sieťovej a hostiteľskej adresy nemusí byť v oktetoch.

Adresa IPv4 v notácii CIDR vyzerá takto

192.168.0.14/24

Lomka a číslo predstavujú počet bitov, ktoré používa identifikátor siete, v tomto prípade 24 alebo 3 oktety.

Keďže IPv4 má len 32 bitov, počet dostupných adries sa vyčerpá. Aby sa tomu zabránilo, organizácia s názvom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) vytvorila IP verziu 6 (IPv6), ktorá nakoniec nahradí IPv4.

IP verzia 6 používa 16 oktetov alebo celkovo 128 bitov. Oktety v IPv6 sa zapisujú v šestnástkovej sústave a oddeľujú sa dvojbodkami (:). Adresa IPv6 môže vyzerať takto:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Adresa IPv6 môže byť dlhá, čo môže viesť k chybám pri jej zadávaní do počítača alebo zapisovaní. Existujú dva spôsoby, ako možno adresu IPv6 skrátiť bez toho, aby ste niečo vynechali:

• Vedúce nuly sa môžu vynechať: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Ľubovoľný počet sekvenčných, úplne nulových "kúskov" môže byť komprimovaný jednoducho na ::. V tej istej adrese to možno urobiť len raz: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 možno zapísať ako 2001:db8::1

DNS znamená Domain Name System (systém názvov domén)

Nazýva sa aj servisný server. Je založený na sieťovej architektúre klient-server. Obsahuje databázu verejných IP adries. DNS je ako telefónny zoznam.

Verzie pred IPv4 boli experimentálne a nikdy sa vo veľkej miere nepoužívali. Verzia 5 sa používala výlučne pre protokol Internet Stream Protocol, ktorý sa tiež nikdy bežne nepoužíval.